L’esplorazione del mare profondo sarà presto possibile per molti archeologi
Con il progetto ARROWS, un gruppo di ricercatori finanziati dall’UE sta trasformando l’esplorazione archeologica del mare profondo da un’impresa rischiosa e fuori portata in una soluzione flessibile e fattibile. Quando Platone parlò per la prima volta del mito di Atlantide, probabilmente non si aspettava che questa misteriosa isola avrebbe continuato a far parlare di sé e ad alimentare l’immaginazione popolare per oltre 2 000 anni. Eppure, le fantasie su Atlantide la dicono lunga sui misteri che ancora circondano i fondali marini della Terra: Anche se i mari e gli oceani sono pieni di siti sommersi inviolati e relitti, le scoperte archeologiche e scientifiche sono ancora ostacolate da impedimenti logistici e finanziari e c’è urgente bisogno di soluzioni economiche e flessibili. Allo scopo di promuovere la ricerca in questo campo, il progetto ARROWS (“Archaeological Robot systems for the World’s Seas”), del valore di 4 milioni di euro, parte dal punto in cui la sicurezza militare e le tecnologie legate a petrolio e gas si sono fermate, creando veicoli di esplorazione sottomarina adatti alle esigenze e alle aspettative degli archeologi del mare profondo. Dall’inizio del progetto a settembre del 2012, il consorzio composto da 10 partner ha sviluppato tre nuovi AUV (veicoli sottomarini autonomi), tra cui l’U-CAT, un robot facilmente manovrabile che si ispira alle tartarughe ed è progettato per penetrare nei relitti. Questi AUV e i loro componenti dedicati offrono molti vantaggi come la riduzione delle dimensioni e dei costi delle missioni, una maggiore versatilità, un peso minore e un design più ergonomico. Benedetto Allotta, professore di robotica presso l’Università degli Studi di Firenze e coordinatore del progetto ARROWS, spiega in dettaglio i principali argomenti a favore delle tecnologie AUV sviluppate dal team del progetto e parla del processo di dimostrazione con la partecipazione attiva degli archeologi e della futura commercializzazione dei nuovissimi AUV di ARROWS. Quali sono i principali obiettivi del progetto ARROWS? ARROWS si propone di adattare e sviluppare tecnologie di AUV cooperative a basso costo per ridurre significativamente il costo delle operazioni archeologiche, coprendo tutto lo spettro delle spedizioni archeologiche. La metodologia di ARROWS comporta l’identificazione delle esigenze degli archeologi in tutte le fasi di una spedizione archeologica e la proposta/dimostrazione di soluzioni tecnologiche adeguate. Qual è stato il ruolo degli archeologi in ARROWS? Da una parte, gli archeologi hanno avuto un ruolo di specificazione, nel senso che ci hanno aiutati a identificare i requisiti delle tecnologie da sviluppare. I requisiti da soddisfare per usare gli AUV nell’archeologia sono stati definiti dal Gruppo di consulenza archeologica, un comitato formato da archeologi europei del consorzio ARROWS e non solo. Dall’altra parte, gli archeologi ci hanno aiutato a scegliere i siti/scenari per la dimostrazione. Avete incontrato dei problemi durante il progetto e, se si, come li avete risolti? A causa dell’assenza di GPS sottacqua, uno dei problemi principali dell’uso di AUV per l’archeologia sottomarina è quello di associare i corretti riferimenti geografici alle immagini e ai sonogrammi fatti in siti sottomarini. Le esigenze di accuratezza espresse dagli archeologi sono nel raggio di un metro, e questo è un obiettivo molto difficile da raggiungere. Un altro problema da risolvere sottacqua per avere una squadra di veicoli eterogenei che collaborano è la comunicazione. Questo problema deve essere affrontato per mezzo di una tecnologia di modem acustico, che è molto più lenta e meno affidabile rispetto alla comunicazione radio via aria. Quali sono i maggiori punti di forza dell’U-CAT rispetto ad altri robot sottomarini? L’U-CAT è stato progettato dai nostri colleghi estoni con l’obiettivo di sviluppare un robot in grado di entrare in relitti moderni (metallici). I principali punti di forza dell’U-CAT consistono: nelle piccole dimensioni che gli permettono di passare attraverso piccoli passaggi all’interno del relitto; nella sua forma tonda senza parti sporgenti, che riduce al minimo il rischio di restare incastrati; il suo peso ridotto e il suo design ergonomico che gli permettono di essere manovrati da una piccola barca e un’ottima manovrabilità per muoversi efficacemente nelle stanze e nei corridoi del relitto. Inoltre il costo di U-CAT è abbastanza basso da renderlo accessibile per gli archeologi e da ridurre il rischio economico in caso di perdita del veicolo. L’U-CAT è facile da usare, richiede uno speciale addestramento nel campo della robotica per essere manovrato, e la possibilità di manovrarlo a distanza amplia ulteriormente la gamma di potenziali applicazioni. Altre tecnologie sono state sviluppate nel corso del progetto. Può parlarcene? Sono stati sviluppati due altri veicoli nell’ambito di ARROWS: Il primo è MARTA (“Marine robotic tool for archaeology”), un AUV non molto costoso progettato dall’Università degli Studi di Firenze con una struttura elettromeccanica modulare. Modulare significa che il veicolo può essere smontato e rimontato velocemente – nel giro di pochi minuti – con diverse configurazioni di carico di sensori (carico sonar o ottico). Anche le batterie si possono sostituire velocemente. Il veicolo ha la forma di un siluro e ha un diametro (177 mm), inferiore agli esistenti veicoli, ed è provvisto di un’attrezzatura di navigazione a sensore piuttosto ricca che gli permette di soddisfare il bisogno di riferimenti geografici precisi. Il carico di sensori comprende due videocamere digitali e un sonar di scoperta a visione in avanti. Altri moduli di carico possono essere facilmente progettati e impiegati. L’altro AUV è il veicolo A-Sized progettato da Edgelab SRL, una PMI italiana con sede a La Spezia. Anche il veicolo di Edgelab è a forma di siluro, con un diametro ancora più piccolo del MARTA (150 mm). L’approccio di Edgelab consiste nello sviluppo di un veicolo veramente economico, attraente e facilmente utilizzabile anche se con prestazioni ridotte. Il peso del veicolo è intorno ai 15 kg, il che rende la logistica veramente semplice. Il veicolo rappresenta un’opportunità a basso costo veramente interessante non solo per gli archeologi ma anche per gli scienziati. Oltre ai veicoli stessi, sono stati sviluppati anche componenti per gli AUV da parte di altre PMI del consorzio. In particolare, uno strumento morbido per la pulizia, da montare su un AUV esistente più grande (il veicolo Typhoon sviluppato dall’Università degli Studi di Firenze) è stato sviluppato in collaborazione con NESNE (Turchia) e AMT (Spagna) e sarà testato in Sicilia. Rendere le tecnologie accessibili è uno dei principali obiettivi del progetto. Come ci siete riusciti? Abbiamo deciso di affrontare il problema di veicoli costosi per mezzo di progetti su misura di veicoli innovativi, compresa una gamma minima di costosi sensori di navigazione. L’A-Sized è un’interpretazione estrema di questo concetto e ha come risultato un veicolo veramente economico con prestazioni ridotte ma con grandi vantaggi in termini di logistica e utilizzabilità. Il veicolo MARTA è più un compromesso tra esigenze di costi, precisione dei riferimenti geografici e facilità d’uso, con il vantaggio di una struttura elettromeccanica modulare che permette diverse configurazioni per il veicolo e il carico di sensori. Avete fatto dei test nel Mare Mediterraneo e nel Mar Baltico. Siete soddisfatti dei risultati? Progettare e costruire tre nuovi veicoli partendo da zero non è stato facile. Neanche il lavoro di base ma molto importante per permettere la comunicazione e la cooperazione all’interno di una squadra eterogenea di veicoli non è stato facile. Finora sono stati fatti test in Toscana, Israele, Croazia e Baltico. I risultati preliminari sono incoraggianti. I demo finali sono adesso in preparazione ed è in programma una spedizione nelle Isole Egadi (Sicilia) dal 26 maggio al 6 giugno. Altri test saranno fatti in Estonia nella seconda metà di luglio. Siamo molto ottimisti circa il successo dei demo finali di ARROWS. Quando pensate che le vostre tecnologie saranno commercializzate? Prevediamo che almeno alcune delle tecnologie e dei veicoli sviluppati nell’ambito di ARROWS saranno commercializzate nei prossimi tre anni. Per ulteriori informazioni, visitare: ARROWS http://www.arrowsproject.eu/
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